Hawaii - ferieparadis for vulkanelskere

Af geolog Susanne Plesner, laboratoriean- svarlig, Vesla A/S

Turen gik i den forgangne sommer til omkring fi re af de Hawaiianske øer, nærmere betegnet øerne Oahu, Maui, Big Island og Kauai. Besøge- ne på Maui og Big Island var et led i en geologisk ekskursion for med- lemmer af Geografforbundet, hvor det faglige indhold var tilrettelagt af forfatteren.

Hawaiiøerne, beliggende omtrent midt i Stillehavet, er dannet ved vulkansk aktivi- tet over et hotspot. De er en del af en lang række af seamounts, der kaldes for “Hawai- ian Islands – Emperor Seamount”-kæden (se fi guren til højre). Den strækker sig over ca. 6.000 km og har over 100 aktive og udslukte vulkaner. Mange af disse vulkaner har sandsynligvis på et tidspunkt være over- søiske, men i dag ligger langt det meste af

“bjergkæden” under havets overfl ade. Kun øerne Niihau, Kauai, Oahu, Molokai, Lanai,

Hawaii

- ferieparadis for vulkanelskere

Kalakau Lookout på øen Kauai hvor man får et glimt af den spektakulære Na Pali-kyst, der kun er tilgængelig via havet eller vandrestier fra den nordlige del af øen. (Foto: Forfatteren)

HAWAIIØERNE

Kauai Oahu

Molokaii Niihau

Lanai

Maui

Big Island of Hawaii

Loihi 100 km

22^o

20^o

18^o 160^o 158^o 156^o 154^o Kahoolawe

N

EMPEROR S

EAMO UNTS

HAWAIIANSKE RYG

HAWAIIØERNE 50^o

40^o

30^o

20^o

190^o 180^o 170^o 160^o

500 km

De udslukte, un- der søiske vulka- ner i Hawaiian Islands – Emperor Seamount-bjerg- kæden afsluttes mod sydøst af Ha- waiiøerne og den endnu undersøiske nye hawaiianske vulkan Loihi. Man ser endvidere på kortet, at den paci- fi ske lithosfærepla- de har skiftet bevæ- gelsesmønster på et tidspunkt. (Grafi k:

Forfatteren)

Maui, Kahoolawe og Hawaii længst mod sydøst i kæden er i dag landfaste.

De ældste vulkaner

De ældste vulkaner fi ndes længst mod nordvest i kæden og er 75 til 80 millioner år gamle (og udslukte), mens de yngste stadig er aktive og ligger på den største af Hawaii- øerne og på seamount’et Loihi sydøst for førnævnte. Nogle forskere spår, at Loihi vil bryde op over havoverfl aden om ca. 10.000 år. Af de i dag landfaste øer fi ndes de ældste bjergarter på Niihau og Kauai og er ca. 6 millioner år gamle mens de yngste, som nævnt ovenfor, fi ndes på Hawaiiøen, i dag- lig tale kaldet Big Island, som stadig ople- ver vulkansk aktivitet fra vulkanen Kilauea.

Generelt om hawaiianske vulkaner Vulkanerne, der opbygger Hawaiiøerne, er skjoldvulkaner. De har som hovedregel udbrud fra centrale åbninger eller fl anke- udbrud eller begge dele. Det er skjold- el- ler kuppelformede vulkaner, der dannes af tyndtfl ydende lava, der langsomt løber ud og størkner over et stort areal. Det er der- for denne type vulkaner har svagt stigende skråninger ofte med hældninger på mindre end 10°. De er typisk asymmetriske, og det skyldes de hyppige udbrud fra vulkanernes riftzoner.

Hawaiianske vulkaner er typisk polyge- netiske. Det vil sige, at de er opbygget af lava fra mange forskellige udbrud modsat monogenetiske vulkaner, der er dannet ved

lava fra et enkelt udbrud. Polygenetiske vulkaner udviser også meget større variation i sammensætningen af lavaerne. Begyndel- sesfasen af et udbrud er typisk mere vold- som end senere i udbrudsfasen. Udbruddene begynder som oftest med, at lavaen bliver kastet op i fontæner (optil fl ere hundrede meter op i luften), mens rolige lavastrømme i lavatunneler og på overfl aden præger de senere forløb. Det er det senere forløb af det

igangværende udbrud fra Kilauea, vi ser på Big Island i dag.

Forskningen har vist, at hawaiianske vulkaner generelt gennemlever fi re dannel- sesfaser i deres levetid. Nævnt i rækkefølge begyndende med den ældste kaldes dan- nelsesfaserne for “før-skjoldbygningsfasen”,

“skjoldbygningsfasen”, “efter-skjoldbyg- ningsfasen” og “efter-erosionsfasen” eller

“foryngelsesfasen”. Den sidste fase kan ind- træde så lang tid som fl ere millioner år efter den forudgående fase. Bjergarter fra den ældste dannelsesfase er ikke blottet nogle steder på øerne, så den viden, man har om denne fase, stammer fra undersøiske prøver fra Loihi Seamount. Ikke alle vulkaner gen- nemlever alle fi re dannelsesfaser, men som hovedregel gør de dog. Faserne varierer både kemisk og volumenmæssigt, hvor den skjoldbyggende fase står for langt hoved- parten af volumen, nemlig omkring 95 % af den enkelte vulkan.

Variationerne i den kemiske sammen- sætning (og dermed også indirekte de volu- menmæssige forskelle) af bjergarterne er en konsekvens af lithosfærepladens vandring hen over hotspottet.

Herunder er valgt nogle få ting ud til be- skrivelse fra hver af de besøgte øer.

Kauai

Kauai og Niihau udgør med deres place- ring længst mod nordvest den ældste del af øgruppen. De ældste bjergarter her er omkring 6 millioner år gamle. Den seneste vulkanske aktivitet på Kauai repræsenterer den sidste dannelsesfase, “efter-erosions- fasen”, og fandt sted for omkring 500.000 år siden. Det største volumen af bjergarter blev dog dannet for mellem 5 og 2,5 millioner år siden. Øen er næsten cirkulær, og man har i mange år troet, at den kun bestod af én skjoldvulkan, men de senere års forskning Sandet på den brede, hvide Polihale-strand på Kauai’s vestkyst er en blanding af vulkansk materiale og ødelagte koraller i små bitte stykker, der er skyllet op på stranden over mange år. (Foto: Forfatteren)

De høje klipper på Na Pali-kysten mod nordvest er et sko- leeksempel på, hvad erosion ved hjælp af rindende vand, vind og vejr kan gøre ved klipper af forskellig sammensætnings- mæssig beskaffen- hed. Hvor der nogle steder dannes dybe dale og skår, ser man andre steder spir stå tilbage som stolte støtter. (Foto:

Forfatteren

har vist, at det er mere kompliceret end som så. Den geologiske historie er dog ikke ud- redt endnu.

Øen fremstår i dag noget eroderet og meget frodig og grøn. Eftersom de seneste vulkanudbrud kun efterlod sig materiale på den østlige del af øen, har erosionen haft frit spil i længst tid på de centrale og vest- lige dele af øen. Det har på vest- og nord- vestkysten resulteret i henholdsvis brede, hvide sandstrande (billedet foregående side øverst) og dybe dale og skår i de høje klip- per. Især nordvestkysten, Na Pali Coast, er særlig spektakulær med sine dybe skår, dale og høje spir, der i de fl este tilfælde er begro- ede og på lang afstand ser “bløde” og uldne ud (se billedet på foregående side nederst).

På det centrale Kauai ligger bjerget Mt.

Waialeale, der får 12 meter regn om året, og dermed er det vådeste, landfaste sted på jorden. Den er indhyllet i skyer 350 dage om året og nærmest gold uden vegetation.

Floder har gennem tusinder af år eroderet sig vej gennem terrænet fra Mt. Waialeale.

Blandt andet gennem Waimea Canyon der oprindeligt blev skabt ved et stort jordskælv, der nær havde delt Kauai i to. Slugten er siden da blevet uddybet og udvidet ved erosion.

Fra Mt. Waialeale er fl oder gennem tusinder af år løbet gennem blandt andet Waimea Canyon og har eroderet sig gennem klipperne og dermed efterladt sig denne spektakulære slugt, der i dag er 16 km lang, godt halvanden kilometer bred og knap én kilometer dyb.

Oahu

Oahu har gennemlevet alle de fi re dannel- sesfaser. Den er nærmeste naboø i sydøstlig retning til Kauai og dermed også den næst- ældste af Hawaiiøerne. Øen er bygget op af lavastrømme fra to vulkaner, Waianae og Ko’olau der udgør henholdsvis den sydvest- lige og den nordøstlige del af Oahu, og i dag fremstår den som to bjergkæder. Lavlandet imellem bjergkæderne består af lavastrøm- me fra dem begge.

I og omkring Hawaiis hovedstad, Ho- nolulu, fi ndes et kompleks af vulkankegler, vents (åbning i jordens overfl ade hvorfra vulkansk materiale kommer ud. Termen bruges også om tidligere åbninger, der nu er lukkede, men hvorfra der har været ud- brud.) og associerede lavastrømme, der er et resultat af vulkansk aktivitet fra den sidste dannelsesfase, “efter-erosionsfasen”. De er samtidig en del af Ko’olau-bjergkæden, som er omkring 2,6 millioner år gammel.

En af tuff-keglerne er byens vartegn, Dia- mond Head. Sømænd tildelte keglen navnet Diamond Head fordi de fejlagtigt troede, at calcitkrystaller, der glimtede i solen, var diamanter. Diamond Head blev dannet ved et eksplosivt udbrud for ca. 200.000 år siden. Udbruddet varede kun få dage. Den- gang var havniveauet højere end i dag, og det opstigende magmas kontakt med vandet

har været medvirkende faktor til, at udbrud- det blev eksplosivt.

Maui

Øen Maui ligger omtrent midt i øgruppen og består af to vulkaner, Vestmaui-vulka- nen og Østmaui-vulkanen, som er “vokset sammen”. Der er på begge vulkaner fundet udbrudsprodukter, som formodentlig er fra

“efter-erosionsfasen”, og de har derfor beg- ge gennemlevet alle fi re dannelsesfaser.

Vestmaui

Noget af det mest spektakulære ved Vestmaui- vulkanen er Iao Valley med Iao Needle (foto øverst på næste side). Iao Valley er mere el ler mindre sammenfaldende med den gam le centrale caldera i vulkanen og har meget stejle sider. “Nålen” er i virkeligheden en smal ryg af basaltlavastrømme, der har mod- stået erosionen, sandsynligvis fordi de er gennemkrydset af mange vulkanske gange og derfor er mere resistente over for erosion.

Rindende vand har gennem årtusinder gjort Waimea Canyon dybere og bredere. Den bliver også kaldt “Grand Canyon of the Pacifi c” og på trods af dens beskedne størrelse sammenlig- net med Grand Canyon i det nordlige Arizona, er dette tilnavn dog let at forstå, når man står på et af de mange udsigtspunkter. (Foto: Forfatteren)

Diamond Head er nærmest cirkelrund, 1.066 m i diameter og 232 m dyb. Grunden til, at keg- len er så symmetrisk, er, at udbruddet sandsynligvis var kort (2 - 3 dages varighed), og det nedfaldne tuff, som vulkankeglen består af, ikke er blevet transporteret ret langt med vinden.

(Foto: Forfatteren)

Østmaui

Østmaui vulkanen er mest kendt under nav- net på topkrateret “Haleakala”, der betyder

“Solens hus”. Haleakala er blevet kaldt det største udslukte vulkankrater i verden.

Denne betegnelse er lidt misvisende pga. tre fohold: Haleakala-krateret er meget mindre end mange andre vulkankratere; der er en stor chance for at den ikke er udslukt (blot hvilende), og skal man være helt korrekt, er krateret ikke af vulkansk oprindelse, men derimod dannet ved erosion, selvom det befi nder sig i en vulkan!

Krateret er 12 km langt og 4 km bredt og et pragtfuldt skue, når man står på kan- ten i godt 3.000 moh. (Se billede.) Det, der springer først i øjnene, er cinderkeglerne på bunden af krateret. De er dannet for nogle få tusind år siden under den seneste vulkansk aktive periode og er det overjordiske bevis for reaktiveringen af én af de tidligere akti- ve riftzoner. Det er ikke ualmindeligt, at den sidste af de fi re dannelsesfaser “genbruger”

riftzoner fra den tidligere dannelsesfase, og det er altså sket her.

Det samme fænomen ses ligeledes i form at cinderkegler på linje på Østmaui-vulka- nens sydlige yderfl anke (illustreret på fotoet øverst næste side). Den yngste vulkanske aktivitet på Østmaui fandt sted mellem 1.470 og 1.790 e. kr. og resulterede i lava- strømme uden for Haleakala-krateret. Man mener, at de seneste udbrudsperioder kan have varet så længe som 1.000 år adskilt af perioder med inaktivitet på 500-800 år.

Klimatiske forskelle

Ud over at være interessant set ud fra et vul- kansk synspunkt danner Østmaui-vulkanen også et klimatisk skel. Mens nordkysten af østøen er frodig med regnskov – det rene mekka for botanikere (foto nederst på næste side) – fremstår sydsiden af øen meget tør og gold (fotoet øverst på næste side), der hvor der ikke kunstvandes. Det skyldes, at

den fremherskende vind kommer fra nord, og på grund af de stejle sider på den godt 3.000 meter høje vulkan smider den al sin fugt her. Sydsiden får på denne måde næ- sten ingen regn, men derimod kun den tørre føhnvind. Der er således stor forskel på nord- og sydkysten, selvom der intet sted er mere end 50 km i luftlinje fra kyst til kyst.

Big Island

Big Island er opbygget af fem vulkaner:

Kohala, Mauna Kea, Haulalai, Mauna Loa og Kilauea. Ligesom de vulkanske bjerg- arter i Hawaii-øgruppen generelt afspejler

bevægelsen af den pacifi ske plade, således at øerne generelt bliver yngre mod sydøst, er der på Big Island den samme alderspro- gression, således at de ældste vulkaner og udbrudsprodukter fi ndes mod nord og de yngste mod sydøst. Der er i øjeblikket vul- kansk aktivitet fra Kilauea på den sydøstlige del af øen. Den har været i gang kontinuer- ligt siden januar 1983.

Mauna Kea

Ekskursionen på den store Hawaiiø begynd- te med et besøg på den 4.205 meter høje Mauna Kea. Det er den højeste vulkan både Iao Needle rager 365 m op. Iao er hawaiiansk og betyder “højeste punkt” eller “rager ind i himlen”. Ud over at være et naturskønt område med mange besøgende turister forbindes ste- det også med fl ere store historiske begivenheder og sagn. (Foto: Forfatteren)

Cinderkeglerne i Haleakala ligger på det nærmeste på en lige linje og indikerer, hvor den senest aktive riftzone er lokaliseret. (Foto: Forfatteren)

på Big Island og i øgruppen som helhed. De ældste bjergarter estimeres til at være om- kring en million år gamle. Vulkanen befi n- der sig i “efter-skjoldbygningsfasen” og har været “sovende” siden de seneste udbrud for 6.000 til 4.000 år siden, men er sand- synligvis ikke udslukt. På toppen af Mauna Kea fi ndes verdens største koncentration af forskellige stjernekikkerter og andet rumob- servationsudstyr, der er bemandet året rundt.

Der ligger ikke sjældent sne på toppen af Mauna Kea i kortere perioder om vinteren, på trods af at foden af vulkanen ligger i tropisk klima. Faktisk passerer man gennem ikke mindre end 13 forskellige sub-klima- zoner, når man kører fra østkysten af Big Island og op på toppen af Mauna Kea.

Hawaii Volcanoes National Park På den sydlige del af Big Island er Hawaii Volcanoes National Park etableret og dæk- ker områder med udbrudsprodukter fra vul- kanerne Mauna Loa og Kilauea. De første udbrud fra Mauna Loa menes at have fundet sted for omkring en million år siden. Vulka- nen er i dag i “skoldbygningsfasen” og 33 historiske udbrud siden 1843, det seneste i 1984, bringer den op mellem de mest aktive vulkaner på Jorden. Den er samtidig den største vulkan på kloden med sine 17 km fra basen af vulkanen på havbunden og til top- pen i 4.170 moh.

Størsteparten af Hawaii Volcanoes Na-

tional Park ligger på Kilauea-udbrudspro- dukter. Kilauea er den mest aktive vulkan på Jorden og befi nder sig i den skjoldbyggende fase. Aktiviteten, fra det, vi i dag kender som Kilauea, menes at være startet for

mellem 300.000 og 600.000 år siden. Den har sandsynligvis været mere eller mindre kontinuerligt i udbrud i hele sin levetid uden længere perioder med inaktivitet. Den har haft 34 udbrud siden 1952, og det nuvæ- Højden og stejlheden af Østmaui-vulkanen betyder, at den fugtige nordenvind “tørrer ud”, så det kun er denne tørre føhnvind, der når over bjerget. Klimaet på sydkysten er derfor tørt, og den sparsomme vegetation består af hårdføre planter. Cinderkeglerne her på sydsiden af Østmaui er lige som cinderkeglerne inde i Haleakala-krateret en overjordisk manifestation af reaktiveringen af tidligere riftzoner. (Foto: Forfatteren)

Den fugtige havluft giver gode betingelser for en regnskovsagtig fl ora på nordkysten af Østmaui-vulkanen. På den modstående skråning her ses blandt andet kæmpebambus, hvor stammen er optil 10 cm i diameter. (Foto: Forfatteren)

rende udbrud har været i gang med større eller mindre intensitet siden januar 1983, så den har altså p.t. været kontinuerligt i udbrud i ca. 23 år. Både dette udbrud og de foregående har skabt mange interessante og særprægede steder.

Lavatræer

I 1974 var der et lettere eksplosivt udbrud,

hvor den fl ydende lava blev kastet et godt stykke op i luften og landede over et relativt stort område, hvor der blandt andet lå en skov. Træerne brændte selvfølgelig op, men hvor mange af dem stod, står der i dag nogle særprægede lavatræer tilbage. Hvor de er knækket midt over kan man se hul efter stammen og nogle gange også aftryk efter barken.

Størknet lavasø (Kilauea Iki)

Krateret Kilauea Iki blev dannet ved et ud- brud for 350 til 200 år siden. Magmakam- meret har på et tidspunkt været næsten tomt, og derfor er der sket et kollaps pga.

vægten fra de overliggende bjergarter.

I dag kan man gå på bunden af krateret og går dermed oven på en størknet lavasø.

Lavasøer er meget interessante, fordi de Solnedgang fra Mauna Kea hvor fi re af teleskoperne på toppen af vulkanen ses. Teleskopet længst til højre er allerede åbnet og klar til at ar- bejde med. Over dette ses Østmaui-vulkanen at stikke op over skyerne. (Foto: Forfatteren)

Lavatræerne ses i mange størrelser og udformninger. Her ses på begge lavatræer spatter, der har ramt toppen og er løbet lidt ud eller nedad træet. (Foto: Forfatteren)

Eksempel på et hul i lavaen efter træstammen. Man kan være heldig at fi nde kul nede i sådanne huller. (Foto: Forfatteren)

kan fortælle noget om processerne, der sker i de ellers utilgængelige magmakamre under jordens overfl ade.

Der er lavet adskillige boringer her for at studere afkølingsmønstret. Magmaet i Kilauea Iki lavasøen var fl ydende ved ca.

1.200°C. Da søen afkøledes, blev der først dannet olivin, dernæst pyroksen og til sidst plagioklas. Da temperaturen var ca. 980°C, var magmaet fuldstændigt størknet, og ved den seneste boring i 1988 fandtes det eneste tilbageværende fl ydende materiale langs korngrænserne på mineralerne.

Nuværende aktivitet

Det nuværende udbrud, der startede i 1983, befi nder sig udbrudskaraktermæssigt i en ro lig fase. I juli 2005 løb lavaen mest i tun neler under overfl aden, og kun enkelte steder kun- ne man se den rødglødende lava løbe på overfl aden. Der var imidlertid fl ere steder, hvor lavastrømmene nåede havet, og da tem- peraturforskellen mellem vand og lava er omkring 1.000 °C, er dette møde et fl ot syn.

Det er dog ikke ufarligt at komme tæt på.

Dels udvikles der ubehagelige klordampe ved mødet mellem lava og havvand, og dels er kysten i områderne, hvor lavaen løber ud i vandet, meget ustabil og kan pludselig skride i havet under fødderne på én. Det er somme tider optil fl ere hektar store områder, der pludselig skrider i havet, og derfor er det heller ikke sikkert at sejle tæt på, da et skred kan skabe en mindre fl odbølge.

Lavaen har de senere år mest fl ydt som ro- lige pahoehoe-strømme, der udbreder sig i tunger og ofte laver de velkendte rebstruk- turer.

Selvom Kilauea Iki-lavasøen er størknet, kommer der stadig varme op af huller rundt om- kring i overfl aden, og der afl ejres svovl, hvor dampen nedefra kommer i kontakt med luften.

Der er ligeledes en tydelig lugt af svovl ved sådanne huller. (Foto: Forfatteren)

Overblik

Vi har nu meget overfl adisk berørt geolo- gien fra den ældste til den yngste af Ha- waii-øerne. Man formoder, at den pacifi ske lithosfæreplade har bevæget sig så meget i forhold til hotspottet, at der ikke længere er sandsynlighed for vulkansk aktivitet på Nii- hau og Kauai. Det er også tvivlsomt, om der vil ske mere på Oahu.

Der er i øjeblikket diskussioner om, hvorvidt den seneste aktivitet på Østmaui overhovedet kan tilhøre den sidste af de fi re dannelsesfaser, og om vulkanen ikke

er trådt ind i denne fase endnu.

Under alle omstændigheder er der stor sandsynlighed for, at Maui igen kommer til at opleve vulkansk aktivitet.

På Big Island fi ndes der fl ere vulkaner, som er i den mest aktive periode af deres

“liv”, nemlig i skjoldbygningsfasen. Det betyder dog ikke, at de vil være i udbrud hele tiden, som vi ser det fra Kilauea i øje- blikket. Der er dog ikke noget der tyder på, at aktiviteten herfra vil forsvinde lige i nær- meste fremtid, men man ved aldrig. Så se at komme af sted! Ud over Stromboli nord for Sicilien er Hawaii det sted i verden, hvor der er størst sandsynlighed for at få fl ydende

lava at se. ■

Pahoehoe-lavastrømme fra Kilauea danner meget ofte rebsrukturer, hvor de enkelte reb typisk er 2 - 4 cm i diameter. Rebene dannes på tværs af fl yderetningen. Rebene på billedet er ca. 3 cm i diameter. Til højre samt øverst i billedet ses tydelige lavatunger. Lavastrømmen her er fra 2004. (Foto: Forfatteren)